JP2006090493A - コネクタ具備ホース - Google Patents

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Hiroshi Yamaguchi
博 山口
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Abstract

【課題】 ホース端部に装着するコネクタの構造の簡略化と、シール性を確保した上での小型化を図る。
【解決手段】 ホース１２は、ホース開口端のコネクタ２０の装着箇所において、外側から、外皮部材２４、ホース１２、ホース開口端側パーツ２２ａとシール帯２８とを重ね、こうした状態で、ホースのホース貫通孔１３とホース開口端側パーツ２２ａの貫通孔２２ｇを干渉させる。そして、外側の外皮部材２４とシール帯２８とを、ＥＰＤＭの射出成形手法にて一体成形する。これにより、ホース周壁のホース貫通孔１３とこれに干渉するホース開口端側パーツ２２ａの貫通孔２２ｇとがＥＰＤＭで充填された状態となり、その上で、外側の外皮部材２４とシール帯２８とは、両部材の間に存在するホース１２とホース開口端側パーツ２２ａとを挟持した上で、一体となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ホース開口端に、ホースの接続対象パイプを固定するためのコネクタを有するホースに関する。
この種の結合構造では、ホース開口端へのパイプの挿入の簡便性が求められ、いわゆるクイックコネクターが多用されていた（例えば、特許文献１）。この特許文献では、フレキシブルホースの開口端側の内壁をホース内壁側に設置した複数のリングを併用したスェージング工程にて凸状とし、この凸状とされたホース内壁そのもので、挿入されたパイプとのシールを図っている。また、ホース内壁側に設置した複数のリングの固定のために、ホース外周に管状本体を被せて、この管状本体とリングとをスェージングダイでカシメている。
特許第３４５７９６７号公報
しかしながら、ホースへのコネクタ装着に際し、ホース内部への複数のリング配置、ホース外周への管状本体装着、ダイによるスェージングといった作業が必要となり、煩雑であった。換言すれば、複数リングが必要であり、ホース内外にリングやカシメ用のパイプが必要であるため、構造も複雑であった。また、シール性を高めるには、ホース内壁そのものから得た凸状のシール箇所を増やせばよいが、その場合には、ホース内側に配置するリングも増えて、より煩雑となるばかりか、次のような問題も指摘されるに到った。
例えば、ホース内壁そのものから得た凸状のシール箇所を２箇所とすると、この２箇所の凸状部の間には湾曲したリングが存在する。このリングは、ダイと接触するものであり、ダイをむやみに小さくできないので、リングの湾曲度合いも大きくなり、２箇所の凸状部の間隔が広くなる。このため、シール性向上のためにホース内壁の凸状部を複数箇所、例えば２箇所の凸状部を有するようにすると、ホース端部におけるコネクタ部分が長くなる。よって、ホースをパイプとの接続箇所近くで湾曲させるような経路とすることができず、パイプとの接続箇所に多くのスペースが必要であった。
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、ホース端部に装着するコネクタの構造の簡略化と、シール性を確保した上での小型化を図ることを目的とする。
かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のコネクタ具備ホースは、ホースの接続対象パイプ固定用のコネクタのホース開口端側部材をホース開口端のホース内周壁側に位置させ、ホース開口に入り込んだ接続対象パイプをこのホース開口端側部材で取り囲む。このホース開口端側部材と接続対象パイプとの間にはシール部材を介在させ、このシール部材は、弾性材料で形成されていることから、接続対象パイプの外周壁に接触してシール機能を発揮する。
ホース開口端側部材とシール部材をこのように配置させた上で、本発明のコネクタ具備ホースは、ホース外皮側部材をホース開口端側においてホース外皮側に位置させ、ホースを介在させてホース外皮側部材でホース開口端側部材を取り囲む。これにより、外側から、ホース外皮側部材、ホース、ホース開口端側部材とシール部材が重なることになる。こうした状態で、ホースの周壁を貫通するホース貫通孔とホース開口端側部材の貫通孔は干渉する。
そして、外側のホース外皮側部材と接続対象パイプ側のシール部材とを、弾性材料を用いて一体成形する。この一体成形に当たっては、ホース周壁のホース貫通孔と、これに干渉するホース開口端側部材の貫通孔とが弾性材料で充填された状態とする。つまり、外側のホース外皮側部材と接続対象パイプ側のシール部材とは、共に弾性材料から形成され、両部材の間に存在するホースとホース開口端側部材とを挟持した上で、一体となる。これにより、ホース開口端にコネクタが固定される。
上記構成を有する本発明のコネクタ具備ホースでは、接続対象パイプに対するシール機能を発揮するシール部材を、ホース開口端側部材と接続対象パイプとの間に単独で介在させればよいことから、シール部材の形状において制限はなく、近接した複数箇所で接続対象パイプ外周壁と接触するように容易に形成できる。しかも、このシール部材とホース外皮側部材とを弾性材料にて一体して、両部材の間のホースとホース開口端側部材とを挟持し、部材固定にカシメ等を要しない。このため、本発明のコネクタ具備ホースによれば、コネクタ構造を簡略化することができると共に、シール部材における近接した複数箇所でのシールによるシール部材の短寸化、延いてはコネクタの小型化を図ることができる。
このように構成したコネクタ具備ホースにおいて、コネクタのホース開口端外部部材に、これより大径のホース開口端外部部材を連結して、当該部材により接続対象パイプをホース開口端の外側で取り囲むようにし、接続対象パイプのパイプ外周側に***したパイプ側***をストッパに当接させるようにする。その上で、ストッパに当接した前記パイプ側***を係合部と係合させ、接続対象パイプの抜止を図るようにすることもできる。
本発明は、上記したホースとしての構成はもとより、ホースに装着されるコネクタとして構成することができる。
次に、本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。図１は実施例のコネクタ具備ホース１０の要部を概略的に示す斜視図、図２はこのコネクタ具備ホース１０の側面視と正面視とを示す説明図、図３はコネクタ具備ホース１０の断面とその要部を拡大して接続対象のパイプＰと共に示す説明図である。
図示するように、実施例のコネクタ具備ホース１０は、補強糸で補強されたＥＰＤＭ（エチレンプロピレン共重合体ゴム）製のホース１２の端部にコネクタ２０を具備する。コネクタ２０は、その骨格となるコネクタベース２２と、ホース開口端外皮側に位置する外皮部材２４と、パイプＰの抜止のためのスナップピン２６とを有する。
コネクタベース２２は、ステンレス製のパイプを用いて形成され、ホース開口端のホース内周壁側に位置するホース開口端側パーツ２２ａと、ホース１２の端部から突出したホース開口端外部パーツ２２ｂと、この両パーツを連結する連結パーツ２２ｃとを有する。ホース開口端側パーツ２２ａはホース開口に入り込んだパイプＰを取り囲み、ホース開口端外部パーツ２２ｂはホース開口端側パーツ２２ａより大径に形成され、パイプＰをホース開口端の外側で取り囲む。
ホース開口端側パーツ２２ａは、その周壁にスナップピン２６が入り込む切欠２２ｄと、スナップピン２６のピンフック２６ａが入り込む２ヶ所の凹所２２ｅ、２２ｆを有する。なお、スナップピン２６による抜止については後述する。
コネクタ２０は、コネクタベース２２におけるホース開口端側パーツ２２ａの内周側にシール帯２８を備える。シール帯２８は、シール機能を発現可能な弾性材料（例えば、種々のゴム材料）で形成され、その内周に、２列の環状***２９を有する。よって、シール帯２８は、この環状***２９を挿入済みのパイプＰの外周に接触させ、パイプＰに対するシール機能を各環状***２９で発揮する。
外皮部材２４は、ホース開口端側においてホース１２とコネクタベース２２のホース開口端側パーツ２２ａとを取り囲み、シール帯２８と協働して、ホース開口端側パーツ２２ａをホース１２に固定する。この点につき、詳しく説明する。図４はコネクタベース２２の断面図である。
図４に示すように、コネクタベース２２は、ホース開口端側パーツ２２ａの周壁に貫通孔２２ｇを等ピッチで２列に亘って備える。その一方、ホース１２には、ホース開口に組み込まれたコネクタベース２２におけるホース開口端側パーツ２２ａの貫通孔２２ｇと干渉するよう、ホース貫通孔１３が空けられている（図３拡大図参照）。そして、本実施例では、外皮部材２４とシール帯２８とを、シール機能を発現可能な弾性材料であるＥＰＤＭを用いて形成することとし、このＥＰＤＭがホース１２のホース貫通孔１３とこれに干渉するホース開口端側パーツ２２ａの貫通孔２２ｇとに充填された状態で、ＥＤＰＭにて一体成形した。つまり、ホース端部では、その外側から、外皮部材２４、ホース１２、ホース開口端側パーツ２２ａとシール帯２８が重なることになり、この状態での外側の外皮部材２４とシール帯２８とはＥＰＤＭを用いて一体成形される。よって、外皮部材２４とシール帯２８とは、その間に存在するホース１２とホース開口端側パーツ２２ａとを挟持した上で一体となり、ホース開口端にコネクタ２０が固定される。
ここで、パイプＰの固定について説明する。図３に示すように、パイプＰはその先端を挿入管Ｐ１とし、外周には環状に***したパイプ***Ｐ２を備える。挿入管Ｐ１の外径は、シール帯２８の環状***２９が挿入管外周に接触して縮むよう、調整されている。本実施例では、環状***２９の内径より挿入管Ｐ１の外径を約１ｍｍ大きくした。
パイプＰをコネクタ２０に挿入すると、パイプＰは、そのパイプ***Ｐ２の付近においてコネクタベース２２のホース開口端外部パーツ２２ｂにて取り囲まれ、挿入管Ｐ１の傾斜面は連結パーツ２２ｃの傾斜面に当接する。つまり、連結パーツ２２ｃはパイプＰのストッパとして機能する。
この状態で、スナップピン２６を図１および図２に示すように押し込むと、スナップピン２６は、ホース開口端外部パーツ２２ｂにおける切欠２２ｄから内部に入り込み、パイプ***Ｐ２とその背面Ｐ２ｂで係合する。これにより、パイプＰは、スナップピン２６にて抜止された状態で、コネクタ２０にてホース１２と繋がることになる。
スナップピン２６は、こうした抜止の際には、そのピンフック２６ａをホース開口端外部パーツ２２ｂにおける凹所２２ｅに嵌め入れ、抜止姿勢を維持する。その一方、図２に二点鎖線で示すように、スナップピン２６を図における上方に引き出せば、ピンフック２６ａは凹所２２ｅから外れて、スナップピン２６は切欠２２ｄから外部に外れパイプＰとの係合を解除する。よって、パイプＰをコネクタ２０から抜き出すことができる。なお、スナップピン２６がこの係合解除の姿勢を取る場合には、ピンフック２６ａは凹所２２ｅより上方の凹所２２ｆに入り込む。
次に、上記したコネクタ２０の製造手法について説明する。図５はコネクタ２０の形成に先立ってホース１２に施す処理の内容を説明するための説明図、図６はホース１２とコネクタベース２２の金型へのセットの様子を説明する説明図、図７は外皮部材２４とシール帯２８の形成用のキャビティの様子とこれら部材の製造の様子を説明するための説明図である。
図５に示すように、まず、ホース１２を準備して、ホース開口からマンドレルＭを押し込み、このホース１２を加熱環境下に置いてＥＰＤＭを加硫状態とする。これにより、ホース１２のホース端部は、その径が拡張され拡張部１２ａとなる。この拡張部１２ａは、コネクタベース２２のセット箇所となる。次に、この拡張部１２ａにドリルＤを押し当て、ホース貫通孔１３を設ける。ホース貫通孔１３は、拡張部１２ａにコネクタベース２２をセットした状態において、コネクタベース２２の貫通孔２２ｇとホース貫通孔１３が干渉する位置に空けられる。また、ホース貫通孔１３は、後述する金型におけるゲート位置に対応するようにすればよく、ホース外周に等ピッチ（例えば、２箇所とか４箇所）で空けられる。この場合、拡張部１２ａの周辺におけるホース外表面にバフ加工を施し、ホース外表面に微細な凹凸を形成しておくと好ましい。
こうしてホース側の処理が完了すると、図６に示すように、ホース１２とコネクタベース２２とを金型にセットする。この金型は、上下の上型ＫＵと下型ＫＤとを備え、ホースセットに際しては、上下の金型を合わせる。こうすると、ホース１２における拡張部１２ａの外周には、これを取り囲むキャビティＫＧが形成される。このキャビティＫＧは、先に説明した外皮部材２４の形成のためのものである。
ホースセット後には、コネクタベース２２を拡張部１２ａに挿入させ、このコネクタベース２２の内側に中型ＫＮをセットする。中型ＫＮは、拡張部１２ａより奥側のホース１２内壁に先端の小径部ＫＮＳを当接させ、大径部ＫＮＬをコネクタベース２２のホース開口端外部パーツ２２ｂの内壁に接触させる。拡張部１２ａより奥側のホース１２内壁への小径部ＫＮＳの当接により、後述のＥＰＤＭ射出に伴うホース変形を抑制できる。また、中型ＫＮは、小径部ＫＮＳの外周に湾曲状の凹溝ＫＮＭを二筋備える。この中型ＫＮがセットされると、図７に示すように、ホース開口端側パーツ２２ａの内周側には、中型ＫＮの外周との間にキャビティＫＳが形成される。このキャビティＫＳは、先に説明したシール帯２８の形成のためのものであり、凹溝ＫＮＭは、その溝を環状***２９の形成のためのものとする。なお、金型セットに際しては、ホース１２の拡張部１２ａに予めコネクタベース２２を挿入させ、その後に金型にセットすることもできる。
こうしてキャビティが形成されると、それぞれの金型のゲートから溶融させたＥＰＤＭを射出し、キャビティＫＧにて外皮部材２４を、キャビティＫＳにてシール帯２８を、凹溝ＫＮＭにて環状***２９をそれぞれ形成する。こうして形成された外皮部材２４は、ホース１２のホース貫通孔１３とこれに干渉するコネクタベース２２の貫通孔２２ｇにＥＰＤＭを充填させた状態で、シール帯２８と一体となる。また、この外皮部材２４は、バフ加工により凹凸とされた拡張部１２ａの外表面に強固に一体となる。そして、所定時間を経過後に、上下の金型を分離させ中型ＫＮを引き抜くと、ホース開口端にコネクタ２０を有するホース１２が完成する。
上記説明したように、本実施例では、中型ＫＮにおける凹溝ＫＮＭの形成箇所にてシール帯２８における環状***２９の位置を定めることができ、二つの環状***２９を近接させることができる。しかも、環状***２９を有するシール帯２８を最外表に位置する外皮部材２４と一体として、このシール帯２８と外皮部材２４とで、ホース１２とコネクタ２０のコネクタベース２２とを挟持するので、これら部材の固定にカシメや接着等を要しない。この結果、本実施例のホース１２によれば、コネクタ構造の簡略化を図ることができると共に、２箇所の環状***２９の近接配置によるコネクタの小型化を図ることができる。
更には、コネクタ２０をホース開口端に有するコネクタ具備ホースを、ホース１２の端部拡張、ホース貫通孔１３の形成、金型へのホース１２とコネクタ２０のセット、中型ＫＮのセット、その後のＥＰＤＭ射出という簡単の工程で、容易に製造することができる。
本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の態様で実施可能である。
実施例のコネクタ具備ホース１０の要部を概略的に示す斜視図である。 このコネクタ具備ホース１０の側面視と正面視とを示す説明図である。 コネクタ具備ホース１０の断面とその要部を拡大して接続対象のパイプＰと共に示す説明図である。 コネクタベース２２の断面図である。 コネクタ２０の形成に先立ってホース１２に施す処理の内容を説明するための説明図である。 ホース１２とコネクタベース２２の金型へのセットの様子を説明する説明図である。 外皮部材２４とシール帯２８の形成用のキャビティの様子とこれら部材の製造の様子を説明するための説明図である。
符号の説明
１０...コネクタ具備ホース
１２...ホース
１２ａ...拡張部
１３...ホース貫通孔
２０...コネクタ
２２...コネクタベース
２２ａ...ホース開口端側パーツ
２２ｂ...ホース開口端外部パーツ
２２ｃ...連結パーツ
２２ｄ...切欠
２２ｅ...凹所
２２ｆ...凹所
２２ｇ...貫通孔
２４...外皮部材
２６...スナップピン
２６ａ...ピンフック
２８...シール帯
２９...環状***
Ｄ...ドリル
ＫＤ...下型
ＫＧ...キャビティ
ＫＮ...中型
ＫＮＬ...大径部
ＫＮＭ...凹溝
ＫＮＳ...小径部
ＫＳ...キャビティ
ＫＵ...上型
Ｍ...マンドレル
Ｐ...パイプ
Ｐ１...挿入管
Ｐ２...パイプ***
Ｐ２ｂ...背面

Claims (3)

  1. ホース開口端に、ホースの接続対象パイプを固定するためのコネクタを有するホースであって、
    前記コネクタは、
    前記ホース開口端のホース内周壁側に位置し、前記ホース開口に入り込んだ前記接続対象パイプを取り囲むホース開口端側部材と、
    該ホース開口端側部材と、前記ホース開口に入り込んだ前記接続対象パイプとの間に介在し、シール機能を発現可能な弾性材料で形成されたシール部材と、
    前記ホース開口端側において前記ホース外皮側に位置し、前記ホースと前記ホース開口端側部材とを取り囲むホース外皮側部材とを備え、
    前記ホース開口端側部材は、
    前記ホースの周壁を貫通するホース貫通孔と干渉するよう前記ホース開口端側部材を貫通する貫通孔を備え、
    前記シール部材と前記ホース外皮側部材は、
    前記弾性材料が前記ホースの前記ホース貫通孔とこれに干渉する前記ホース開口端側部材の前記貫通孔とに充填された状態で、前記弾性材料を用いて一体成形されている
    コネクタ具備ホース。
  2. 請求項１に記載のコネクタ具備ホースであって、
    前記コネクタは、
    前記ホース開口端側部材より大径に形成され、前記接続対象パイプを前記ホース開口端の外側で取り囲むホース開口端外部部材と、
    該ホース開口端外部部材を前記ホース開口端側部材に連結する連結部材と、
    該連結部材の内壁側に形成され、前記接続対象パイプのパイプ外周側に***したパイプ側***が当接するストッパと、
    該ストッパに当接した前記パイプ側環状***と係合し、前記接続対象パイプの抜止として機能する係合部材とを有する
    コネクタ具備ホース。
  3. ホース開口端に、ホースの接続対象パイプを固定するためのコネクタであって、
    前記ホースの開口端側に組み込まれると、前記ホース開口端のホース内周壁側に位置し、前記ホース開口に入り込んだ前記接続対象パイプを取り囲むホース開口端側部材と、
    該ホース開口端側部材と、前記ホース開口に入り込んだ前記接続対象パイプとの間に介在し、前記接続対象パイプの外周壁に接触してシール機能を果たすシール部材と、
    前記ホース開口端側において前記ホース外皮側に位置し、前記ホースを介在させて前記ホース開口端側部材を取り囲むホース外皮側部材とを備え、
    前記ホース開口端側部材は、
    前記ホースの周壁を貫通するホース貫通孔と干渉するよう前記ホース開口端側部材を貫通する貫通孔を備え、
    前記シール部材と前記ホース外皮側部材は、
    前記接続対象パイプの外周壁に対するシール機能を発現可能な弾性材料が前記ホースの前記ホース貫通孔とこれに干渉する前記ホース開口端側部材の前記貫通孔とに充填された状態で、前記弾性材料を用いて一体成形される
    コネクタ。
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